JP2014002098A - 放射性セシウムの閉じ込めを管理する処分場、システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】放射性セシウムの閉じ込めを管理する処分場、システムおよび方法を提供すること。
【解決手段】本発明の放射性セシウムを閉じ込めた処分場における放射性セシウムの閉じ込めを管理する方法は、前記処分場が備える放射性セシウムを閉じ込めた複数個の物体のそれぞれのひずみをモニタリングするステップと、前記処分場における放射性セシウムの放射線量をモニタリングするステップとを含み、前記ひずみのモニタリングの結果に応じた処理を行うステップをさらに含んでいてもよい。
【選択図】図２

Description

本発明は、放射性セシウムの閉じ込めを管理する処分場、システムおよび方法に関する。

平成２３年３月１１日に発生した東日本大震災の影響により、福島第一原子力発電所から放射性セシウム^１３７Ｃｓが放出された。放射性セシウムは人体にとって非常に危険であるので、安全を確保するために、その放出された放射性セシウムの汚染地域で放射性セシウムの除染が進められている。その除染により、管理して保管しなければならない放射性セシウム汚染土等が生じ、さらに、減容のために放射性セシウム汚染土等の焼却処理が行われて、放射性セシウムの濃縮された焼却灰が生じるが、その放射性セシウム汚染土や焼却灰から放射性セシウムが溶出して拡散することのないように、放射性セシウムを安定的に閉じ込めておく必要がある。放射性セシウムを安定的に閉じ込めておく必要のある期間は、放射性セシウム^１３７Ｃｓの半減期が３０．２年であることから、放射性セシウムの人体への危険性を考慮すると、最低でも１００年程度の期間である。この放射性セシウムの安定的な閉じ込めは、放射性セシウム汚染の問題解消の絶対的な砦である。放射性セシウムを安定的に閉じ込めることができなければ、放射性セシウムをいくら除染しても、その後に放射性セシウムが拡散してしまい、放射性セシウム汚染の問題を解消することができないからである。

また、放射性セシウムの放出から１年以上が経過した今日では、低濃度の放射性セシウムを含む焼却灰については焼却灰をそのまま埋め立てるというような処分がされている。しかし、高濃度の放射性セシウムを含む焼却灰については処分し切れず、高濃度のまま一時保管所に一時的に保管されるというような事態も起こっており、一時保管所からの放射性セシウムのさらなる拡散の可能性もある。つまり、福島原発事故から１年余りがたった今日に至っても、非常に危険な状態のままなのである。このような危険性を含んだ処分し切れない焼却灰が存在する一方で、焼却灰は、日々、新たに大量に発生している。

そして、放射性セシウムの放出から１年以上が経過したにもかかわらず、今だに、放射性セシウム汚染の問題の解消の目処は全く立っておらず、現時点で既に放射性セシウムが広範囲に拡散してしまっていることを考えると、放射性セシウムのさらなる拡散を防ぐべく放射性セシウムを安定的に閉じ込めることが急務である。

ところで、土壌等に粘土が存在したことにより福島第一原子力発電所から放出された放射性セシウムの地下水への拡散や地中を介しての海洋への拡散が比較的抑えられたことは広く知られているところである。非特許文献１には、放射性セシウムが粘土質にしっかり吸着される機構について説明されている。

粘土のこの性質に基づいて放射性セシウムの溶出率を低減する方法として、放射性セシウムで汚染された物質と、粘土と、セメントとを混合する方法が知られている（非特許文献２〜７）。非特許文献２には、従来のセメント固化の改良を目的として、^１３７Ｃｓに対する吸着性能向上のために少量の放射性セシウム吸着剤（粘土鉱物の一種であるクリノプチロライト）を放射性セシウムで汚染された物質とセメントとに添加することが開示されている。非特許文献３〜７には、放射性セシウムで汚染された物質と、粘土と、セメントとを混合することにより、放射性セシウムの溶出率を顕著に低減することができたことが開示されている。

また、米国では、放射能汚染物質の飛散防止と地下水や土壌への汚染を防ぐことを目的として、Ｃｒｅａｔｉｖｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ社の放射能耐性のある丈夫かつ柔軟なポリウレタン／ポリ尿素のライナーであるＧＥＯ−ＴＥＫ４９００を周囲に吹き付けて放射性汚染物質を封じ込めるという対策がとられた（非特許文献８）。

非特許文献１〜８に開示されているような一般的な知見があるが、現在提案されている方法は、放射性セシウムで汚染された物質とセメントとを混合するというものであり、粘土は混合しない（非特許文献９〜１１）。非特許文献９には、放射性セシウムで汚染された物質の一時保管として放射性セシウムで汚染された物質をドラム缶に保管し、その後の最終的な処分として、放射性セシウムで汚染された物質とセメントとを混合して固化させただけでは放射性セシウムの溶出を抑止できないことを考慮して、放射性セシウムで汚染された物質とセメントとを混合して固化させた固化物の周囲を粘土層で囲むという対策等が提案されている。非特許文献１０にも、非特許文献９と同様に、放射性セシウムで汚染された物質とセメントとを混合して固化させただけでは放射性セシウムの溶出を抑止できないことを考慮して、放射性セシウムで汚染された物質とセメントとを混合して固化させた固化物の周囲を粘土層で囲むという対策等が提案されている。非特許文献１１には、放射性セシウムで汚染された物質とセメントとを混合して固化させた固化物に水が極力接触しないようにし、かつ、放射性セシウムが溶出したときに備えて固化物を土壌の層の上に埋め立てるという対策等が提案されている。

それに対して、実際に行われている処分は、非特許文献９〜１１で提案されているものよりも簡易なものであり、放射性セシウムで汚染された物質とセメントとを混合して固化させた固化物を埋立地に廃棄するというものである。このような処分は、例えば東京都で行われている。

このような東京都で行われている処分方法の安全性についての検証結果が最近発表された（非特許文献１２）。その結果は、放射性セシウムで汚染された物質とセメントを混合して固化させただけでは放射性セシウムの溶出を抑止できないという以前の知見（非特許文献９、１０）よりも悪いことに、東京都で行われている処分方法により、放射性セシウムの溶出を抑止できないどころか、放射性セシウムで汚染された物質そのものをセメントと混合せずに埋立地に廃棄する処分方法よりも、放射性セシウムを溶出しやすくしてしまうというものであった。そこで、非特許文献１２では、放射性セシウムで汚染された物質にセメントだけを混合するのではなく、非特許文献２〜７と同様に粘土も混合することが提案されている。

「水洗浄による放射性セシウム汚染土壌の除染方法について」、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.aec.go.jp/jicst/NC/iinkai/teirei/siryo2011/siryo34/siryo1.pdf＞ 「低レベル放射性廃棄物の固化技術(05-01-02-08)」、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.rist.or.jp/atomica/data/dat_detail.php?Title_No=05-01-02-08＞ Ｔ．Ａ．Ｂｙｋｈｏｖｓｋａｙａら、「Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ａｄｄｉｎｇ ｃｌａｙ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｃｅｍｅｎｔ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｅｍｐｌｏｙｅｄ ｆｏｒ ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｒａｄｉｏａｃｔｉｖｅ ｗａｓｔｅｓ」、Ａｔｏｍｉｃ Ｅｎｅｒｇｙ、１９９５年、Ｖｏｌ．７９、Ｎｏ．１、ｐ．４３１〜４３４ Ｔ．Ｎｉｓｈｉら、「Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｅｓｉｕｍ ｌｅａｃｈａｂｉｌｉｔｙ ｆｒｏｍ ｃｅｍｅｎｔｉｔｏｕｓ ｒｅｓｉｎ ｆｏｒｍｓ ｕｓｉｎｇ ｎａｔｕｒａｌ ａｃｉｄ ｃｌａｙ ａｎｄ ｚｅｏｌｉｔｅ」、Ｃｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ、１９９２年、Ｖｏｌ．２２、Ｉｓｓｕｅｓ ２〜３、ｐ．３８７〜３９２ Ａｂｄｅｌ Ｒａｈｍａｎ ＲＯら、「Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｔｈｅ ｌｏｎｇ−ｔｅｒｍ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ （１３７）Ｃｓ， （６０）Ｃｏ， ａｎｄ （１５２，１５４）Ｅｕ ｒａｄｉｏｎｕｃｌｉｄｅｓ ｆｒｏｍ ｃｅｍｅｎｔ−ｃｌａｙ ｍａｔｒｉｃｅｓ」、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈａｚａｒｄｏｕｓ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、２００７年、Ｖｏｌ．１４５、Ｉｓｓｕｅ ３、ｐ．３７２〜３８０ Ｊｏｎｇ−Ｋｉｌ Ｐａｒｋら、「Ａｎ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｆａｃｔｏｒｓ Ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ Ｌｅａｃｈａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｃｓ−１３７ ｉｎ Ｃｅｍｅｎｔ Ｍａｔｒｉｘ ａｎｄ Ｌｅａｃｈｉｎｇ Ｍｏｄｅｌ ｗｉｔｈ Ｂａｃｋｆｉｌｌ」、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｋｏｒｅａｎ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｓｏｃｉｅｔｙ、Ｖｏｌ．２３、Ｎｏ．４、ｐ．３７４〜３８６ Ｃｌｅｄｏｌａ Ｃａｓｓｉａ Ｏｌｉｖｅｉｒａ Ｄｅ Ｔｅｌｌｏ、「ＵＳＥ ＯＦ ＢＲＡＺＩＬＩＡＮ ＣＬＡＹＳ ＯＮ ＴＨＥ ＲＥＴＥＮＴＩＯＮ ＯＦ ＣＯＮＴＡＭＩＮＡＮＴＳ」、Ｔｅｒｃｅｉｒｏ Ｓｅｍｉｎａｒｉｏ Ｉｎｔｅｒｎａｃｉｏｎａｌ ｓｏｂｒｅ Ｐｒｏｂｌｅｍａｓ Ａｍｂｉｅｎｔａｉｓ ｄｏｓ ｃｅｎｔｒｏｓ Ｕｒｂａｎｏｓ − ＥＣＯ ＵＲＢＳ、１９９５年 インターネット＜ＵＲＬ：http://www.creativepolymersinc.com/index.php?option=com_content&view=article&id=73:protective-coatings&catid=78&Itemid=475＞ 「放射能汚染廃棄物の埋立」、インターネット＜ＵＲＬ：http://wastegr2-er.eng.hokudai.ac.jp/umetate/siryo/20111103/003_endo.pdf＞ 「放射性物質の挙動からみた適正な廃棄物処理処分（技術資料）」、（独）国立環境研究所資源循環・廃棄物研究センター、平成２３年１２月２日、第一版、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.env.go.jp/jishin/attach/haikihyouka_kentokai/10-mat_3.pdf＞ 「８，０００Ｂｑ／ｋｇを超え１００，０００Ｂｑ／ｋｇ 以下の焼却灰等の処分方法に関する方針について」、環廃対発第１１０８３１００１号、環廃産発第１１０８３１００１号、平成２３年８月３１日、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.env.go.jp/jishin/attach/no110831001.pdf＞ 朝日新聞、２０１２年５月２２日朝刊

放射性セシウムを安定的に閉じ込めておく必要のある期間は、上述したとおり最低でも１００年程度の期間であるが、非特許文献１〜１２に開示されているのは、放射性セシウムで汚染された物質を処分する際の放射性セシウムの溶出に関するものであり、１００年程度の期間にわたる安定的な閉じ込めを保証するものではない。放射性セシウムを閉じ込めておく容器の経時的な劣化や、地震による突発的な地殻変動などによる環境の変化により、放射性セシウムを閉じ込めておく能力が弱くなる可能性が十分に考えられるからである。また、福島第一原子力発電所からは非常に大量の放射性セシウムが放出されたが、そのような非常に大量の放射性セシウムを長期にわたって閉じ込めようとするときにどのような問題が発生するかは予測できない。つまり、放射性セシウムの溶出を抑える方法で処分しても、処分後に放射性セシウムを閉じ込めておく能力が弱くなり、放射性セシウムが人体に危険な影響を及ぼすほどまで溶出してしまう危険性も十分に考えられる。そして、放射性セシウムを閉じ込めておく能力が弱くなる可能性があるために、放射性セシウムを閉じ込めておく処分場の近隣の住民は、現在では放射性セシウムが安定的に閉じ込められていないかもしれないという不安から逃れることができない。

本発明は、これらの問題を解決すべく、放射性セシウムの閉じ込めを管理することにより、放射性セシウムを長期にわたり安定的に閉じ込めるとともに、処分場の近隣の住民の不安を取り除くことができる処分場、システムおよび方法を提供することを目的とする。

本発明の放射性セシウムの閉じ込めを管理する処分場は、放射性セシウムを閉じ込めた物体を複数個収容しており、前記物体は、放射性セシウムを含有する物質を収容した容器と、前記容器の外面に形成されたコーティングと、前記コーティングおよび前記容器のひずみを測定するひずみ測定センサーとを備え、前記処分場は、放射性セシウムの放射線量を測定する放射線量測定センサーと、前記ひずみ測定センサーおよび放射線量測定センサーと通信可能なデータ処理部とを備え、前記データ処理部は、前記複数個の物体の各々が備える前記放射線量測定センサーにより測定された放射線量の測定データおよび前記ひずみ測定センサーにより測定されたひずみの測定データを前記放射線量測定センサーおよび前記ひずみ測定センサーから収集し、前記収集されたデータをデータ処理することにより、前記複数個の物体の各々のひずみおよび放射線量をモニタリングするものであり、そのことにより、放射性セシウムを長期にわたり安定的に閉じ込めるとともに、処分場の近隣の住民の不安を取り除くことができる。

本発明の放射性セシウムの閉じ込めを管理する処分場において、一実施形態では、前記データ処理部は、前記ひずみ測定センサーにより測定されたひずみのモニタリングの結果に応じた処理を命令する。

本発明の放射性セシウムの閉じ込めを管理する処分場において、一実施形態では、前記モニタリングの結果に応じた処理は、前記ひずみ測定センサーにより測定されたひずみの測定データに異常があると前記データ処理部が判断したときに行われ、前記モニタリングの結果に応じた処理は、前記複数個の物体のうちひずみの測定データに異常があると前記データ処理部が判断した物体が備えるコーティングに対してさらにコーティングすることか、または、そのコーティングに対するさらなるコーティングが必要であることを前記処分場の外部に警告することである。

本発明の放射性セシウムの閉じ込めを管理する処分場において、一実施形態では、前記処分場の内壁がコーティングされている。

本発明の放射性セシウムの閉じ込めを管理する処分場において、一実施形態では、前記処分場は、前記処分場の内圧を調整するためのベントをさらに備え、前記ベントの通気孔には放射性セシウムの流出を防ぐフィルターが設けられている。

本発明の放射性セシウムの閉じ込めを管理するシステムは、上記処分場を複数個備え、前記システムは、データ処理部を備え、前記システムが備えるデータ処理部は、前記複数個の処分場の各々が備える処理部から放射線量の測定データおよびひずみの測定データを収集し、前記収集されたデータをデータ処理することにより、前記複数個の処分場の各々が備える各物体のひずみおよび前記複数個の処分場の各々の放射線量をモニタリングするものであり、そのことにより、放射性セシウムを長期にわたり安定的に閉じ込めるとともに、処分場の近隣の住民の不安を取り除くことができる。

本発明の放射性セシウムを閉じ込めた処分場における放射性セシウムの閉じ込めを管理する方法は、前記処分場が備える放射性セシウムを閉じ込めた複数個の物体のそれぞれのひずみをモニタリングするステップと、前記処分場における放射性セシウムの放射線量をモニタリングするステップとを含むものであり、そのことにより、放射性セシウムを長期にわたり安定的に閉じ込めるとともに、処分場の近隣の住民の不安を取り除くことができる。

本発明の放射性セシウムを閉じ込めた処分場における放射性セシウムの閉じ込めを管理する方法は、一実施形態では、前記ひずみのモニタリングの結果に応じた処理を行うステップをさらに含む。

本発明の放射性セシウムを閉じ込めた処分場における放射性セシウムの閉じ込めを管理する方法において、一実施形態では、前記モニタリングの結果に応じた処理は、前記モニタリングされたひずみに異常が検出されたときに行われ、前記モニタリングの結果に応じた処理は、前記複数個の物体のうちひずみに異常が検出された物体が備えるコーティングに対してさらにコーティングすることか、または、そのコーティングに対するさらなるコーティングが必要であることを前記処分場の外部に警告することである。

本発明により、放射性セシウムの閉じ込めの状態をモニタリングするとともに、その状態に応じた対策をとるので、放射性セシウムを長期にわたり安定的に閉じ込めるとともに、処分場の近隣の住民の不安を取り除くことができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る放射性セシウムを閉じ込めた物体の概略断面図を示す。 図２は、本発明の一実施形態に係る放射性セシウムの閉じ込めを管理する処分場を示す。 図３は、本発明の一実施形態に係る放射性セシウムの閉じ込めを管理するシステムを示す。

以下、図面を参照して、本発明の放射性セシウムの閉じ込めを管理する処分場、システムおよび方法を説明する。

本発明の放射性セシウムの閉じ込めを管理する処分場およびシステムの一例は、図２および図３に示すが、まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る放射性セシウムを閉じ込めた物体１（以下、放射性セシウムを閉じ込めた物体１をブロック１ともいう）について説明する。ブロック１は、放射性セシウムを含有する物質２と、放射性セシウムを含有する物質２を収容するための容器３と、容器３の外面に形成されたコーティング４と、ブロック用ベント５と、ブロック用センサー６とを備える。ブロック１には、ブロックを個別識別可能なＩＤが付与されている。このＩＤは、放射性セシウムを含有する物質２を容器３に収容する前、放射性セシウムを含有する物質２を容器３に収容した後、図２を参照して後述する処分場２０にブロック１を搬入する際のいずれかのタイミングで付与される。

放射性セシウムを含有する物質２は、容器３に収容されている。このように容器３に収容しておくことにより、放射性セシウムを含有する物質２のままのものと比較して、放射性セシウムを含有する物質２からの放射性セシウムの外部への溶出をさらに防ぐことができる。

なお、放射性セシウムを含有する物質２は、放射性セシウムで汚染された物質から放射性セシウムが溶出しにくくする処理を行ったものであってもよい。このような処理を行うことにより、放射性セシウムの外部への溶出をさらに防ぐことができる。放射性セシウムで汚染された物質から放射性セシウムが溶出しにくくする処理とは、例えば、放射性セシウムで汚染された物質と、粘土と、セメントと、水とを混練する処理である。水は、放射性セシウムで汚染された物質と粘土とセメントとを混練するために加えている。この処理により得られた物質は、非特許文献２〜７、１２に開示されているように、放射性セシウムを溶出しにくい。ここで、放射性セシウムで汚染された物質、粘土、セメント、水の混合比は、放射性セシウムで汚染された物質からの放射性セシウムの溶出率や、粘土の種類や、セメントの種類等に応じて適宜設定すればよい。放射性セシウムで汚染された物質、粘土、セメント、水の混合比は、例えば、４：４：１：２である。また、放射性セシウムで汚染された物質としては、放射性セシウム汚染落ち葉、放射性セシウム汚染木材、放射性セシウム汚染瓦礫、放射性セシウム汚染土や放射性セシウム汚染下水汚泥そのものであってもよいし、それらに対して焼却処理を行うことにより放射性セシウムの濃縮された焼却灰であってもよい。

容器３の一例はドラム缶である。また、容器３の内面に樹脂等によるコーティングを形成しておいてもよい。このようにコーティングを形成しておくと、放射性セシウムを含有する物質２を外部とさらに隔離することができ、放射性セシウムを含有する物質２からの放射性セシウムの外部への溶出をさらに防ぐことができる。

容器３の外面には、コーティング４が形成されている。容器３としてドラム缶を使用した場合には、ドラム缶は水や空気等による腐食により劣化し、ドラム缶にクラックが入ったり穴があいたりしてしまう可能性もあるが、このようにコーティング４を形成しておくことにより、容器３の腐食を防ぐことができ、かつ、放射性セシウムを含有する物質２を外部とさらに隔離することができ、放射性セシウムを含有する物質２からの放射性セシウムの外部への溶出をさらに防ぐことができる。

なお、容器３の内面および外面のコーティングの例は、樹脂を吹き付けることにより得られるコーティングである。樹脂は、成形に自由度があり、保守が容易であり、かつ、低コストであるので、放射性セシウムで汚染された物質を大量に処分する必要性に鑑みると、コーティングとして用いるのに好ましい物質である。さらに、樹脂として放射線遮断効果を有するものを用いると、放射性セシウムを含有する物質２からの放射線の外部への放出をさらに防ぐことができる。このような放射性遮蔽効果を有する樹脂の例としては、Ｃｒｅａｔｉｖｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ社の放射能耐性のある丈夫かつ柔軟なポリウレタン／ポリ尿素のライナーであるＧＥＯ−ＴＥＫ４９００や、無毒化させた鉛を含有させたエポキシ樹脂や、希少金属を含有させた合成ゴムが挙げられるが、本発明で用いるコーティングは、これらの樹脂に限定されない。

ブロック用ベント５は、容器３の内圧を調整するためのベントである。放射性セシウムは、水と接触すると、水と結合し、水素ガスを発生する可能性がある。そのため、容器３を密閉してしまうと、この水素ガスの発生により容器３の内部が高圧になり、水素爆発が発生してしまう可能性があり、非常に危険である。ブロック用ベント５は、容器３の内圧を調整することにより、そのような高圧状態を生じさせないようにする。なお、図示していないが、ブロック用ベント５の通気孔には放射性セシウムの流出を防ぐフィルターが設けられている。このようなフィルターを設けることにより、水素ガスの流出に伴って放射性セシウムが流出してしまうことを防ぐことができる。

ブロック用センサー６は、ブロック用センサー６が設けられているブロック１の特性や、そのブロック１の周囲の特性を測定する。ブロック用センサー６は、ブロック用センサー６が設けられているブロック１のＩＤに関連付けられており、ブロック用センサー６により測定されて得られた測定データは、そのＩＤとともに、図２を参照して後述するデータ処理部１０に送信される。この測定および送信は、定期的に行われてもよいし、データ処理部１０からの要求により随時行われてもよいし、処分場２０の外部からの要求により随時行われてもよい。ブロック用センサー６は、容器３およびコーティング４のひずみを測定するひずみ測定センサーの機能を少なくとも有する。ブロック用センサー６によりひずみを測定し、データ処理部１０によるデータ処理によりひずみの経時的変化をモニタリングすることにより、容器３やコーティング４にクラックが発生することを事前に予知することや、容器３やコーティング４にクラックが発生したことを検知することができる。クラックの発生の事前予知については、例えば、ひずみの測定値が所定期間以上にわたり増加する場合や、ひずみの測定値が所定増加速度以上で増加する場合や、ひずみの測定値が所定値を超える場合に、容器３やコーティング４にクラックが発生するとデータ処理部１０が判断する。クラックの発生の検知については、例えば、ひずみの測定値が所定値を超える場合に、容器３やコーティング４にクラックが発生したとデータ処理部１０が判断する。容器３やコーティング４にクラックが発生すると、放射性セシウムを含有する物質２からの放射性セシウムの外部への溶出の可能性が高くなるので、クラックの発生の事前予知や、クラックの発生の検知は、放射性セシウムを長期にわたり安定的に閉じ込めるために非常に重要である。また、ブロック用センサー６は、ひずみに加えて、ギャップ、放射線量、温度、湿度等も測定できるものであってもよい。なお、図１では、ブロック用センサー６をブロック１の側面下側に設けた例を示したが、ブロック用センサー６を設ける箇所はこの例に限定されない。

次に、図２を参照して、本発明の一実施形態に係る放射性セシウムの閉じ込めを管理する処分場２０について説明する。処分場２０は、複数のブロック１と、処分場用センサー７と、シールド８と、処分場用ベント９と、データ処理部１０とを備える。

処分場２０は、図示していないが、電源を有する。処分場２０が備える電源は、処分場２０が備える各種構成要素を動作させるための電力を供給するための電源であり、例えば、自立型電源である。処分場２０に用いる自立型電源の例としては、環境発電（熱、光、振動、水力、風力等による発電）、薄膜蓄電器が挙げられる。

図示していないが、処分場２０の内壁には、樹脂等によるコーティングが形成されている。このコーティングは、処分場２０の床面と壁面との間、壁面間、壁面と天井面との間で継ぎ目が生じないように形成されている。処分場２０の内壁を樹脂等でコーティングしておくと、ブロック１の容器３に収容されている放射性セシウムを含有する物質２を外部とさらに隔離することができ、放射性セシウムを含有する物質２からの放射性セシウムの外部への溶出をさらに防ぐことができる。なお、処分場２０の内壁のコーティングの例は、容器３の内面および外面のコーティングについて上述したのと同様の樹脂を吹き付けることにより得られるコーティングである。

また、図示していないが、処分場２０には、処分場２０の内部と外部とをつなぐ開閉可能な出入口も設けられている。この出入口を介して、処分場２０の内部にブロック１を搬入したり、コーティングの修復等のために人間が処分場２０の内部に入ることができる。ここで、出入口を開放する際に処分場２０の内部を陰圧にしておくと、出入口の開放に伴った放射性セシウムの外部への放出を防ぐことができる。

処分場２０が備えるブロック１は、図１を参照して説明したブロック１である。

処分場用センサー７は、ブロック１の集合体の特性を測定する。処分場用センサー７により測定されて得られた測定データは、データ処理部１０に送信される。この測定および送信は、定期的に行われてもよいし、データ処理部１０からの要求により随時行われてもよいし、処分場２０の外部からの要求により随時行われてもよい。処分場用センサー７は、放射線量を測定する放射線量測定センサーの機能を少なくとも有する。処分場用センサー７により放射線量を測定し、データ処理部１０によるデータ処理により放射線量の経時的変化をモニタリングすることにより、放射線量の変化を確認することができる。処分場用センサー７は、放射線量に加えて、温度、湿度、水素ガス量等も測定できるものであってもよい。なお、処分場２０に雨水等を排水するための排水口を設け、排水口での放射線量を測定するための処分場用センサー７を設けてもよい。また、図２では、処分場用センサー７を処分場２０の床面および天井面に１つずつ設けた例を示したが、処分場用センサー７を設ける箇所および個数はこの例に限定されない。

シールド８は、ブロック１の集合体を一括被膜するためのシールドである。シールド８は、例えば、容器３の内面および外面のコーティングや、処分場２０の内壁のコーティングに用いられる樹脂と同様の樹脂から形成される。このようなシールド８を設けることにより、ブロック１の容器３に収容されている放射性セシウムを含有する物質２からの放射性セシウムの外部への溶出をさらに防ぐことができる。図示していないが、シールド８も、シールド８の内圧を調整するためのシールド用ベントを備えている。シールド８によりブロック１の集合体を密閉してしまうと、ブロック用ベント５からの水素ガスの放出によりシールド８の内部が高圧になり、水素爆発が発生してしまう可能性があり、非常に危険である。シールド用ベントは、シールドの内圧を調整することにより、そのような高圧状態を生じさせないようにする。また、シールド用ベントの通気孔には放射性セシウムの流出を防ぐフィルターが設けられている。このようなフィルターを設けることにより、水素ガスの流出に伴って放射性セシウムが流出してしまうことを防ぐことができる。なお、図２では、処分場２０がシールド８を備えるものについて説明したが、処分場２０はシールド８を備えていなくてもよい。処分場２０の内壁およびブロック１の外面の各々にコーティングが形成されているので、処分場２０がシールド８を備えていなくても、放射性セシウムの外部への溶出を防ぐことができる。

処分場用ベント９は、処分場２０の内圧を調整するためのベントである。処分場用ベント９によりブロック１の集合体を密閉してしまうと、ブロック用ベント５からの水素ガスの放出により処分場２０の内部が高圧になり、水素爆発が発生してしまう可能性があり、非常に危険である。処分場用ベント９は、処分場２０の内圧を調整することにより、そのような高圧状態を生じさせないようにする。図示していないが、処分場用ベント９の通気孔には放射性セシウムの流出を防ぐフィルターが設けられている。このようなフィルターを設けることにより、水素ガスの流出に伴って放射性セシウムが流出してしまうことを防ぐことができる。

データ処理部１０は、ブロック用センサー６および処分場用センサー７と通信可能であり、個々のブロック１のブロック用センサー６からの測定データおよび処分場用センサー７からの測定データを収集し、収集したデータに対してデータ処理をする。

データ処理部１０によるデータ処理により、放射性セシウムを閉じ込めている処分場２０の状態（処分場２０の内部の放射線量、各ブロック１のひずみ、温度、圧力等）をモニタリングすることができる。例えば、データ処理部１０により特定のブロック１のひずみの経時的変化をモニタリングすることにより、その特定のブロック１にクラックが発生することを事前に予知することや、その特定のブロック１にクラックが発生したことを検知することができる。特定のブロック１にクラックが発生することが事前に予知された場合や、特定のブロック１にクラックが発生したことが検知された場合には、その特定のブロック１に対してロボットが自動的に樹脂等をコーティングすることによりクラックを修復したり、その特定のブロック１の状態を処分場２０の外部に警告して、その警告を受けてその特定のブロック１に対して人間が樹脂等をコーティングすることによりクラックを修復したりするようにデータ処理部１０が命令する。このようにして、放射性セシウムの長期にわたる安定的な閉じ込めを実現できる。本発明の放射性セシウムの閉じ込めを管理する方法および処分場にはこのような修復機構があるので、処分場の近隣の住民等の不安も取り除かれる。

また、データ処理部１０で収集されデータ処理されたデータは、外部から直接アクセスすることができるか、または、図示しないデータセンターに送信されてそのデータセンターに外部からアクセスすることができるようになっている。このように外部からアクセスすることができるようにすることにより、処分場２０の近隣の住民等がその時点での放射性セシウムを閉じ込めている処分場２０の状態を見ることができるので、処分場の近隣の住民等の不安も取り除かれる。

次に、処分場２０を構築する方法について説明する。

第１に、外面にコーティング４の形成された容器３に、放射性セシウムを含有する物質２を収容する。

第２に、容器３に対して封入コーティング処理を行い、ブロック１を得る。ここで、ブロック１から放出される放射線量を測定することにより、処分場２０の内部に搬入しようとするブロック１から放出される放射線量が、放射性廃棄物の処分が認められる放射線量未満であることを確認しておく。

第３に、処分場２０の出入口を介してブロック１を処分場２０の内部に搬入する。ここで、処分場２０は、ブロック１から放出される放射線量が処分場２０が受け入れ可能な範囲内にあることを確認のうえ、ブロック１を受け入れる。

第４に、必要に応じて、ブロック１の集合体を一括被膜してシールド８を形成する。

次に、処分場２０における放射性セシウムの閉じ込めを管理する方法について説明する。

第１に、データ処理部１０で個々のブロック１のブロック用センサー６からの測定データおよび処分場用センサー７からの測定データを収集する。ここで、ブロック１のブロック用センサー６および処分場用センサー７での測定ならびにブロック１のブロック用センサー６および処分場用センサー７からデータ処理部１０への測定データの送信は、定期的に行われてもよいし、データ処理部１０からの要求により随時行われてもよいし、処分場２０の外部からの要求により随時行われてもよい。

第２に、収集されたデータをデータ処理部１０でデータ処理することにより、放射性セシウムを閉じ込めている処分場２０の状態をモニタリングする。このデータ処理により得られた処分場２０の状態は、処分場２０の管理者や、処分場２０の近隣の住民等がアクセスすることができるようにしておく。

第３に、放射性セシウムの閉じ込めのモニタリングの結果に応じて、データ処理部１０は、必要に応じた処理を命令する。この必要に応じた処理とは、例えば、特定のブロック１にクラックが発生することが事前に予知された場合や、特定のブロック１にクラックが発生したことが検知された場合における、その特定のブロック１に対してロボットが自動的に樹脂等をコーティングすることによりクラックを修復する処理や、その特定のブロック１の状態を処分場２０の外部に警告して、その警告を受けてその特定のブロック１に対して人間が樹脂等をコーティングすることによりクラックを修復する処理である。

次に、図３を参照して、本発明の一実施形態に係る放射性セシウムの閉じ込めを管理するシステム１００について説明する。システム１００は、複数の処分場２０と、外部装置３０とを備える。

システム１００が備える処分場２０は、図２を参照して説明した処分場２０である。

外部装置３０は、個々の処分場２０のデータ処理部１０に収集されデータ処理されたデータを、処分場２０のＩＤまたは処分場２０のＧＰＳデータとともに収集する。外部装置３０は、外部装置３０が備えるデータ処理部により、収集したデータをデータ処理することにより、個々の処分場２０の状態をモニタリングすることができる。このようにして、システム１００は、複数の処分場２０をまとめて管理することができる。また、システム１００は、処分場２０のＩＤまたはＧＰＳデータを用いて個々の処分場２０の状態を個別にモニタリングすることができ、異常が発生した処分場や、異常が発生することが事前に予知された処分場を特定することができる。そして、システム１００は、特定された処分場における異常に応じて、システム１００が備えるデータ処理部の命令により、異常が特定された処分場を修復することができる。このようにして、放射性セシウムの長期にわたる安定的な閉じ込めを実現できる。本発明の放射性セシウムの閉じ込めを管理するシステムにはこのような修復機構があるので、処分場の近隣の住民等の不安も取り除かれる。

なお、ブロック用センサー６、処分場用センサー７、データ処理部１０、外部装置３０間の通信は、有線通信であってもよいし、無線通信であってもよい。この通信の一例は、低電力無線通信であり、特定小電力無線、ＺｉｇＢｅｅ、ＷｉＦｉ等のメッシュ型またはスター型無線通信である。

以上のように、本発明の好ましい実施の形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施の形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施の形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。

１ 放射性セシウムを閉じ込めた物体（ブロック）
２ 放射性セシウムを含有する物質
３ 容器
４ コーティング
５、９ ベント
６、７ センサー
８ シールド
１０ データ処理部
２０ 処分場
３０ 外部装置
１００ システム

Claims (9)

1. 放射性セシウムの閉じ込めを管理する処分場であって、
   前記処分場は、放射性セシウムを閉じ込めた物体を複数個収容しており、
   前記物体は、
   放射性セシウムを含有する物質を収容した容器と、
   前記容器の外面に形成されたコーティングと、
   前記コーティングおよび前記容器のひずみを測定するひずみ測定センサーと
   を備え、
   前記処分場は、放射性セシウムの放射線量を測定する放射線量測定センサーと、前記ひずみ測定センサーおよび放射線量測定センサーと通信可能なデータ処理部とを備え、
   前記データ処理部は、前記複数個の物体の各々が備える前記放射線量測定センサーにより測定された放射線量の測定データおよび前記ひずみ測定センサーにより測定されたひずみの測定データを前記放射線量測定センサーおよび前記ひずみ測定センサーから収集し、前記収集されたデータをデータ処理することにより、前記複数個の物体の各々のひずみおよび放射線量をモニタリングする、処分場。
2. 前記データ処理部は、前記ひずみ測定センサーにより測定されたひずみのモニタリングの結果に応じた処理を命令する、請求項１に記載の処分場。
3. 前記モニタリングの結果に応じた処理は、前記ひずみ測定センサーにより測定されたひずみの測定データに異常があると前記データ処理部が判断したときに行われ、
   前記モニタリングの結果に応じた処理は、前記複数個の物体のうちひずみの測定データに異常があると前記データ処理部が判断した物体が備えるコーティングに対してさらにコーティングすることか、または、そのコーティングに対するさらなるコーティングが必要であることを前記処分場の外部に警告することである、請求項２に記載の処分場。
4. 前記処分場の内壁がコーティングされている、請求項１に記載の処分場。
5. 前記処分場は、前記処分場の内圧を調整するためのベントをさらに備え、前記ベントの通気孔には放射性セシウムの流出を防ぐフィルターが設けられている、請求項１に記載の処分場。
6. 放射性セシウムの閉じ込めを管理するシステムであって、前記システムは、請求項１〜５のいずれか一項に記載の処分場を複数個備え、前記システムは、データ処理部を備え、前記システムが備えるデータ処理部は、前記複数個の処分場の各々が備える処理部から放射線量の測定データおよびひずみの測定データを収集し、前記収集されたデータをデータ処理することにより、前記複数個の処分場の各々が備える各物体のひずみおよび前記複数個の処分場の各々の放射線量をモニタリングする、システム。
7. 放射性セシウムを閉じ込めた処分場における放射性セシウムの閉じ込めを管理する方法であって、
   前記処分場は、放射性セシウムを閉じ込めた物体を複数個収容しており、
   前記方法は、
   前記複数個の物体のそれぞれのひずみをモニタリングするステップと、
   前記処分場における放射性セシウムの放射線量をモニタリングするステップと
   を含む、方法。
8. 前記ひずみのモニタリングの結果に応じた処理を行うステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記モニタリングの結果に応じた処理は、前記モニタリングされたひずみに異常が検出されたときに行われ、
   前記モニタリングの結果に応じた処理は、前記複数個の物体のうちひずみに異常が検出された物体が備えるコーティングに対してさらにコーティングすることか、または、そのコーティングに対するさらなるコーティングが必要であることを前記処分場の外部に警告することである、請求項８に記載の方法。

Images